2009 Fiscal Year Annual Research Report
カイラリティの揃った単層カーボンナノチューブ単電荷結合デバイスの開発
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08J10080
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
上村 崇史 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, ナノテクノロジー研究部門, 特別研究員(PD)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 量子細線 / 近藤効果 / 単電子トランジスタ / 共鳴トンネルトランジスタ / スピン |
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| Research Abstract |
単層カーボンナノチューブ-単電子トランジスタ(SWNT-SET)作製とトンネル抵抗の大きさを変化させることにより、量子ドット内への電荷閉じ込め強度を変化させ、SET特性と共鳴トンネルトランジスタ(RTT)特性の可逆的な特性変化を示すことをこれまでに見出し、量子多機能トランジスタと名付けた。本報告では、共鳴トンネルトランジスタ特性と単電子トランジスタ特性の遷移領域において、局在しているSWNT中の電子と電極の電子が互いにスピンを介して相関を持つ、近藤状態が実現されていることに伴う、近藤ピークの観察を行った。また、電気伝導特性から近藤温度を見積り、実験事実との整合性を確認した。この研究成果は、量子細線中の電子と電極内の多量に存在する電子のスピンを介した相関を示し、量子細線電界効果型トランジスタにおいて単電子トランジスタ特性、近藤効果特性、共鳴トンネルトランジスタ特性を外部印加電界によって可逆的に制御、選択できることを世界で初めて示した。この成果は、筆者の研究目的である量子細線中の単電荷制御、これを応用した電子素子の開発に関する研究において、量子細線中の電荷の振る舞いの理解に大きく寄与するものである。
以上のように、SWNT内への電子の閉じ込め強度を制御することにより近藤温度を制御し、近藤状熊を作り出しその観察を行った。
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